PRZYRODNICZE UWARUNKOWANIA ZMIANY LOKALIZACJI ZAPORY DLA ZBIORNIKA WODNEGO

Zdzis³aw Ma³ecki, Zbigniew Staszewski

PRZYRODNICZE UWARUNKOWANIA ZMIANY LOKALIZACJI ZAPORY DLA ZBIORNIKA WODNEGO

„NÊDZERZEW” K/KALISZA

Streszczenie. Obszar chronionego krajobrazu o nazwie „Dolina rzeki Swêdrni” powsta³ w okresie zlodowacenia œrodkowopolskiego i le¿y na wysoczyŸnie Kaliskiej, jako czêœæ dorzecza Prosny. Doli- na rzeki Swêdrni tworzy unikalne walory naturalnego krajobrazu charakteryzuj¹cego siê: licznymi zbiorowiskami roœlinnymi (714 gatunków, w tym 19 taksonów objêtych ochron¹ prawn¹), krajobra- zem ³¹kowo-³êgowym, wystêpowaniem mgie³ radiacyjnych, meandruj¹c¹ rzek¹, zbiorowiskami leœny- mi (olsy, ³êgi), wystêpowaniem ptaków uznanych za gin¹ce w skali Europy i Polski. Lokalizacja wstêpnie projektowanej zapory zbiornika wodnego „Nedzerzew” wymaga³a znalezienia optymalnego rozwi¹zania bêd¹cego „kompromisem” pomiêdzy uwarunkowaniami przyrodniczymi, a potrzeb¹ gro- madzenia wód. Ka¿da lokalizacja zapory zbiornika w mniejszym czy wiêkszym stopniu jest inge- rencj¹ w obszar chronionego krajobrazu.

WSTÊP

Region Wielkopolski po³udniowej nale¿y do obszarów o najmniejszych zasobach wody w kraju i Europie. Wed³ug IMGW, roczna suma œrednich opadów atmosferycz- nych w latach 1985 – 2001 dla Kalisza wynosi³a 490 mm (od 319 do 571 mm) oraz w latach: 2004-2006 430 mm – 476 mm. Najwiêcej opadów wystêpuje w: czerwcu, lipcu i sierpniu (œrednio 77.5 mm). Rzeka Swêdrnia zasilana jest w wodê opadów atmosfe- rycznych. Re¿im hydrologiczny przechodzi szybko od kulminacji do stanów ni¿ówko- wych, przewa¿nie od czerwca do paŸdziernika (koñca roku hydrologicznego) [Ma³ecki 2005, 2006, 2007]. Rzeka Swêdrnia stanowi dorzecze rzeki Prosny. Ma stosunkowo w¹sk¹, g³êboko wciêt¹ dolinê, z licznymi meandrami przy stosunkowo szybkim nur- cie. Na szczególn¹ uwagê zas³uguj¹ strome brzegi w Winiarach i Nêdzerzewie. Rzeka Swêdrnia na odcinku od zachodniej granicy Kalisza do drogi od wsi Morawian do wsi Osuchów znajduje siê na obszarze chronionego krajobrazu (fot. 1). Stosunkowo ma³e zasoby wód powierzchniowych w powiecie kaliskim czyni¹ potrzeb¹ budowy zbior- ników wodnych, a tym samym znacznego zmniejszenia zagro¿enia powodziowego dla Kalisza.

W rejonie wsi Nêdzerzew i Ro¿d¿a³y k/Kalisza, przewidziano w planach Urzêdu Marsza³kowskiego w Poznaniu lokalizacjê zbiornika retencyjnego Nêdzerzew o pojem- noœci ca³kowitej przy max. poziomie piêtrzenia ok. 2,5 mln m ³ (rys. 1).

Zdzis³aw MA£ECKI, Zbigniew STASZEWSKI – „Euroexbud”, Kalisz.

CHARAKTERYSTYKA ZLEWNI RZEKI SWÊDRNI

Pocz¹tek rzeki stanowi rów odwadniaj¹cy zmeliorowane mokrad³a i ³¹ki ko³o Li- picz (województwo ³ódzkie). Przewa¿aj¹ca czeœæ zlewni rzeki Swêdrni le¿y na terenie powiatu kaliskiego (ok. 350.0 km ² ) na WysoczyŸnie Tureckiej i Kaliskiej (gminy: Opa- tówek, KoŸminek, Lisków), pozosta³a czêœæ znajduje siê w granicach województwa

³ódzkiego (ok. 200 km ² ).

Rzeka Swêdrnia rozpoczyna swój bieg w okolicy Strza³kowa, kilometrowana jest na ¯d¿ar (46.7 km), p³ynie pocz¹tkowo w kierunku po³udniowym, siêga zbiornika retencyjnego Murowaniec w km 19.3. Poni¿ej zbiornika wody p³yn¹ ponownie rzek¹ Swêdrn¹, w km 13.8 dop³ywa prawostronna ¯abianka.

Rzeka Swêdrnia wpada do Kana³u Bernardyñskiego stanowi¹cego prawobrze¿ny dop³yw Prosny na terenie Kalisza [Ma³ecki 2005, 2006, 2007].

Powierzchnia zlewni w charakterystycznych przekrojach przedstawia siê nastê- puj¹co: w przekroju ujêcia do rzeki Prosny 544.0 km ² ,w przekroju wodowskazu Dêbe 492.0 km ² ,w przekroju KoŸminek 260.2 km ² _, w przekroju zapory zbiornika wodnego Murowaniec 276.0 km ² _, w przekroju projektowanego zbiornika „Nê- dzerzew” ok. 250.0 km ² .

W roku 2004 oddano do eksploatacji na rzece Swêdrni IV klasy wa¿noœci zbiornik retencyjny Murowaniec o pojemnoœci 1,052 mln m ³ , o powierzchni 69,6 ha przy nor- malnym poziomie piêtrzenia 118,50 m n.p.m. G³ównym jego zadaniem jest gromadze- nie wody dla rolnictwa, wyrównanie przep³ywów oraz ³agodzenie fali powodziowej w przypadku wyst¹pienia deszczy nawalnych oraz frontalnych i gwa³townego topnienia.

BUDOWA GEOLOGICZNA I HYDROGEOLOGICZNA

Osady jury reprezentowane s¹ przez zwietrza³e, spêkane i skrasowia³e wapienie, margle i i³o³upki malmu górnego. Zalegaj¹ one na g³êbokoœci 59,0-120 m i wiêcej.

Poziom najm³odszy, zalegaj¹cy na g³êbokoœci od 59,0-70,0 p.p.t reprezentuj¹ margle ilaste z przewarstwieniami wêgla brunatnego i wk³adkami i³u silnie zwietrza³ego.

Obecnoœæ osadów mioceñskich stwierdzono w otworze hydrogeologicznym przy ul. £ódzka 149 (NESTLE Polska), w którym osady piaszczysto-mu³owcowe prze- wiercono na g³êbokoœci 48,5-56,0 m.

Na obszarze znacznej czêœci Kalisza wystêpuje kilkudziesiêciometrowa warstw¹ i³ów plioceñskich. W partiach stropowych 0,0-20,0 m. p.p.t. przewa¿aj¹ i³y szare lub szaro-br¹zowe.

Utwory czwartorzêdowe pokrywaj¹ niemal ca³y obszar na g³êbokoœci 0,00-6,0 m.

Bezpoœrednio na pod³o¿u trzeciorzêdowym zalegaj¹ mu³ki i piaski drobnoziarniste o mi¹¿szoœci 0,5-2,5 m.

Wzd³u¿ niektórych odcinków koryta rzecznego Swêdrni uformowa³ siê taras zale- wowy, niewielkiej szerokoœci.

Z mapy fizycznej wynika, ¿e teren opracowania le¿y w obrêbie zlewni topograficz-

nej rzeki Prosny. Powierzchnia tego dorzecza nie ma korzystnych warunków do maga-

zynowania wody, ze wzglêdu na cienk¹ pokrywê osadów rzecznych i wodnolodowco- wych. Dolina Prosny w zasiêgu tarasów dennych i cieków do niej wpadaj¹cych stano- wi ma³y zbiornik wód gruntowych p³ytko zalegaj¹cych. Równie¿ osady plejstoceñskie na terenie Winiar zawieraj¹ wodê, lecz w ma³ej iloœci (poziom ma³o wydajny i charakte- ryzuj¹cy siê du¿ymi wahaniami wodostanów). W dolinie rzeki Swêdrni, w utworach holoceñskich, spotyka siê p³ytki poziom wód gruntowych.

Z horyzontu wód gruntowych p³ytko i g³êboko zalegaj¹cych we wsi Nêdzerzew czerpi¹ wodê wszystkie studnie zlokalizowane na tym terenie. Na uwagê zas³uguj¹ osady piaszczyste wystêpuj¹ce w Nêdzerzewie. Ze wzglêdu na ma³¹ ich mi¹¿szoœæ, zasobnoœæ tego horyzontu wodonoœnego jest ma³a.

W utworach trzeciorzêdowych nie ma warstw wodonoœnych poza nielicznymi soczewkami piaszczystymi .Na terenie miasta Kalisza osady malmu s¹ wodonoœne.

Wystêpuje w nich jeden poziom wodonoœny w silnie spêkanych i zwietrza³ych mar- glach piaszczystych i wapiennych. W jurajskim poziomie wodonoœnym nie ma swo- bodnego zwierciad³a wody. Linia ciœnieñ piezometrycznych zale¿y od g³êbokoœci zale- gania warstwy wodonoœnej, szczelinowatoœci i szczelnoœci utworów izoluj¹cych. Wody poziomu jurajskiego zbadano w kilku otworach studziennych w NESTLE POLAND („Winiary”). Poziom ten jest najbardziej zasobny w wodê dobrej jakoœci ze wzglêdu na znaczn¹ gruboœæ osadów marglisto-piaszczystych, ich porowatoœæ objêtoœciow¹, szcze- linowatoœæ.

Poziom wód jurajskich jest zasilany wodami atmosferycznymi na wychodniach margli piaszczystych i wapieni silnie spêkanych i zwietrza³ych przez nieci¹g³y, miejsca- mi dobrze przepuszczalny nak³ad trzecio- i czwartorzêdowy.

OBSZAR CHRONIONEGO KRAJOBRAZU

Rozporz¹dzeniem Nr 68 Wojewody Kaliskiego z dnia 20 grudnia 1991 r. wyznaczono obszar chronionego krajobrazu „Dolina rzeki Swêdrni” o powierzchni 5 tys. ha (rys. 1).

Wartoœæ przyrodnicz¹ tworz¹: liczne zbiorowiska roœlinne, walory krajobrazowe z g³êboko wciêt¹ dolin¹ meandruj¹cej rzeki ze stromymi brzegami i prawie naturalny- mi krajobrazami ³¹kowo-³êgowymi, du¿a czêstoœæ wystêpowania mgie³ typu radia- cyjnego w godzinach przedwieczornych i rannych stanowi o unikalnych walorach estetycznych doliny. Tak du¿a liczba taksonów na stosunkowo niewielkim obszarze œwiadczy o bogactwie i ró¿norodnoœci szaty roœlinnej. Na szczególn¹ uwagê zas³u- guj¹ roœliny objête ochron¹ prawn¹ w liczbie a¿ 19 taksonów, w tym 7 gatunków storczyków (orchidei), a mianowicie: grzybieñ pó³nocny, gr¹¿el ¿ó³ty, rosiczka okr¹- g³olistna, kalina koralowa, kocanki piaskowe, lilia z³otog³ów czy konwalia majowa.

W dolinie rzeki Swêdrni flora jest bardzo zró¿nicowana. Wystêpuj¹ tu zarów-

no gatunki bagienne, torfowe (modrzewnica zwyczajna, ¿urawina b³otna) jak i ksero-

termiczne, wapieniolubne. Udzia³ powierzchni leœnych niewielki (27%) i bardzo roz-

proszony. Olsy i ³êgi zajmuj¹ niewielkie powierzchnie. £êgowe lasy zboczowe i bory

bagienne zas³uguj¹ na szczególn¹ uwagê.

Rys. 1. Dolina rzeki Swêdrni – obszar chronionego krajobrazu

PROJEKTOWANY ZBIORNIK NÊDZERZEW

ROZD¯A£Y NÊDZERZEW

KALISZ

Rzeka Swędrnia Przep³yw

ZBIORNIK MUROWANIEC

1 cm 1000 m

GRANICA O.CH.K. DOLINA RZEKI SWÊDRNI K/KALISZA

PROPONOWANY KLIN ZIELENI (TERENY OTWARTE) M-TA KALISZA

KIERUNEK POWIĄZAŃ „KLINA ZIELENI”

Z O.CH.K. WZD£U¯ SWÊDRNI LASY

WODY POWIERZCHNIOWE – RZEKI

PROJEKTOWANE REZERWATY

DZIA£ WÓD IV RZÊDU

GRANICA MIASTA KALISZ/ GMIN

TEREN ZABUDOWY MIEJSKIEJ G£ÓWNE DROGI/ LINIA KOLEJOWA

W dolinie Swêdrni wystêpuj¹ ptaki uznane za gin¹ce w Europie i Polsce: czajka, b³otnik stawowy, zimorodek, perkozek, kaczki ³¹kowe (p³askonosy, cyranki). Niewiel- kie zbiorniki bagienne, starorzecza oraz regularnie w przesz³oœci wylewaj¹ca por¹ wio- senn¹ rzeka, stanowi³y o bogactwie g³ównie awifauny oraz pi¿maków i ostatnio przy- by³ych na teren doliny bobrów.

ALTERNATYWNE LOKALIZACJE ZAPORY ZBIORNIKA

Projektowan¹ lokalizacjê zapory pokazano na rysunku 2, w tabeli 1 zaœ przedsta- wiono podstawowe dane morfometryczne i hydrologiczne zbiornika Nêdzerzew.

Projektowany zbiornik „Nêdzerzew” przeznaczony bêdzie do: gromadzenia wody oraz wyrównania przep³ywów. Urz¹d Marsza³kowski w Poznaniu wstêpnie za³o¿y³,

¿e maksymalna pojemnoœæ bêdzie wynosi³a ok. 2,5 mln m ³ przy powierzchni zlewni ok. 250,0 km ² .

Legenda:

1. Zapora - lokalizacja A 2. Zapora - lokalizacja B

3. Ptojektowany zbiornik „Nêdzerzew”

4. Ezeka Swêdrnia 5. Glinianka

6. Tereny zabudowane

Rys. 2. Lokalizacja zapory czo³owej prognozowanej budowy zbiornika wodnego „Nêdzerzew”

Projektowany zbiornik

„Nêdzerzew”

Tabela 1. Podstawowe wstêpne dane morfometryczne i hydrologiczne zbiornika Nêdzerzew Lokalizacja A Lokalizacja B L.p. Nazwa

wielkoœć jednostka wielkoœć jednostka 1. Œrednia powierzchnia 65.0 ha 70.0 ha 2. Œrednia g³ębokoœć 1.75 m 2.50 m 3. Maksymalna ca³kowita pojemnoœć 1.30 mln m

1.75 mln m

4. Maksymalna d³ugoœć 2000 m 2800 m

5. Maksymalna 450 m 530. m

6. Rzędna maks. poziomu piętrzenia 110.30 m n.p.m. 110.80 m n.p.m.

7. Przep³yw miarodajny Q

29.5 m

/s 34.5 m

/s

8. D³ugoœć zapory 200 m 250 m

Projekt

W miejscu proponowanej lokalizacji oddalonej od ulicy £ódzkiej o ok. 1.4 km biegu rzeka Swêdrnia ma g³êbok¹, w¹sk¹ dolinê w utworach czwartorzêdowych. Charakte- rystyczn¹ cech¹ rzeki Swêdrni jest meandrowanie przy stosunkowo szybkim nurcie.

Na szczególn¹ uwagê zas³uguj¹ strome brzegi w Nêdzerzewie i Winiarach. W odleg³o- œci ok. 300 m od projektowanej zapory, znajduje siê wyrobisko i³ów ceramicznych

„Winiary”.

Lokalizacja zapory w miejscu A spowodowa³aby wahania zwierciad³a wody w stud- niach gospodarczych. W wyniku spiêtrzenia wody w projektowanym zbiorniku istnieje du¿e prawdopodobieñstwo przemieszczania siê wód na wychodniach margli piaszczy- stych i wapieni silnie spêkanych i zwietrza³ych w kierunku wyrobiska i³ów.

Wartoœci przyrodnicze tworz¹: liczne zbiorowiska roœlinne chronione, krajobraz

³¹kowo-³êgowy, wystêpowanie mgie³ radiacyjnych, meandruj¹ca rzeka oraz olsy, ³êgi i bór bagienny.

Miejsce proponowanej lokalizacji zapory w punkcie A (rys. 2) budzi powa¿ne w¹t- pliwoœci, tote¿ proponuje siê lokalizacjê B (rys. 3).

UZASADNIENIA PROPONOWANEJ ZMIANY LOKALIZACJI ZAPORY

Zaprojektowany wstêpnie zbiornik „Nêdzerzew” przez autorów o parametrach morfometrycznych i hydrologicznych (tab. 1) z lokalizacj¹ zapory w miejscu B (rys. 3) znacznie zwiêkszy bezpieczeñstwo powodziowe dla miasta Kalisza.

Lokalizacja A (max pojemnoœæ zbiornika wynosi ok. 1,30 mln m ³ ) g³êbokoœæ przy

zaporze oko³o 1,4 km od ul. £ódzkiej wynosi œrednio 7,5 m przy rzêdnej istniej¹cego

dna 103,37 m n.p.m. oraz pocz¹tek zbiornika zaczyna siê w górnym biegu rzeki Swêdrni

przed mostem drogowym we wsi Rozd¿a³y. Œredni spadek dna rzeki Swêdrni wynosi

oko³o 0,85 ‰.

Rys. 3. Projektowany zbiornik Nêdzerzew, lokalizacja zapory B

Droga

Las Most drogowy

Las

Rzeka Swędrnia /

PROJEKTOWANY ZBIORNIK NÊDZERZEW

ROZDŻAŁY

NÊDZERZEW

Zapora (d³ugoœć 220-250 m)

Odp³yw KALISZ WINIARY 125.6

125 115

105 125

115 Dop³yw

1 cm - 85.0 m

Legenda

Las

Linia brzegowa zbiornika

Koryto rzeki Swêdrni

115 Warstwica

Kierunek przep³ywu wód

Zapotrzebowanie wody do nape³niania zbiornika „Nêdzerzew” wed³ug lokalizacji A zapory (pojemnoœæ 1,30 mln m ³ ) bez uwzglêdnienia strat na parowanie wynosi:

V _o = F _zb × 0,40 × 0,80 + V _zb Gdzie:

F _zb – powierzchnia zbiornika [m ² ], 0,80 – poziom wody gruntowej [m], 0,40 – porowatoœæ gruntu 40%, V _zb – pojemnoœæ zbiornika [m ³ ],

V _o = 650000 × 0,40 × 0,80 + 1300000 = 1508000 m ³ Przep³yw potrzebny do nape³nienia zbiornika:

z przyjêto czas nape³niania zbiornika 30 dni.

] / [ 58 , 2592000 0

1508000

s m

Q

= = [ m

/ s ] t

Q

= V

Fot. 2. Meandry Swêdrni

Fot. 1. Dolina Swêdrni

Lokalizacja B zapory (maks. pojemnoœæ zbiornika wynosi ok. 1,75 mln m ³ ) g³êbokoœæ przy zaporze wynosi oko³o 8,0 m przy rzêdnej istniej¹cego dna 103,37 m n.p.m., pocz¹tek zbiornika zaczyna siê za mostem drogowym we wsi Rozd¿a³y (w kierunku górnego biegu rzeki Swêdrni). Istnieje uzasadniona obawa podtapiania mostu w przypadku lokalizacji B zapory w czasie wezbrañ wody (fali powodziowej).

W czasie umi8arkowanych opadów s¹ stosunkowo ma³e przep³ywy w rzece Swêdr- ni wynosz¹ce ok. 0,05 m ³ /s.

Zapotrzebowanie wody do nape³nienia zbiornika „Nêdzerzew” lokalizacji B zapory (pojemnoœæ 1,75 mln m ³ ) bez uwzglêdnienia strat na parowanie wynosi:

V _o = F _zb × 0,40 × 0,80 + V _zb

V _o = 700000 × 0,40 × 0,80 + 1750000 = 1974000 m ³ Przep³yw potrzebny do nape³nienia zbiornika:

z przyjêto czas nape³niania zbiornika 30 dni.

] / [ 76 , 2592000 0

1974000 m

s

t

Q

= V

= =

PROGNOZA SKUTKÓW BUDOWY ZBIORNIKA WODNEGO

1. Lokalizacja zbiornika wodnego „Nêdzerzew” wg wariantu A zniszczy unikalne wa- lory œrodowiska. Zniknie pod powierzchni¹ wody, g³êboko wciêta, meandruj¹ca cvzêœæ doliny ze stromymi brzegami rzeki i ³¹kami mokrad³owymi.

2. Zostan¹ zniekszta³cone chronione zbiorowiska roœlin, olsy, ³êgi (lasy zboczowe i rzadkie siedliska boru bagiennego). Istnieje du¿e prawdopodobieñstwo zaniku (ogra- niczenia) wystêpowania mgie³ radiacyjnych stanowi¹cych unikalne walory este- tyczne doliny w godzinach przedwieczornych i rannych.

3. W przypadku posadowienia zapory w wariancie B zalew spowoduje mniejsze szko- dy ekologiczne i krajobrazu ni¿ w wariancie A.

4. Istnieje obawa podtopienia mostu i drogi we wsi Ro¿d¿a³y, w czasie wezbrañ wody (fali powodziowej) tote¿ wskazana jest przebudowa istniej¹cego mostu wraz z wy- konaniem podwy¿szenia nawierzchni drogi lub wykonania wiaduktu drogowego.

5. Wariant B lokalizacji zapory zbiornika we wschodniej czêœci wsi Nêdzerzew jest

kompromisem pomiêdzy ochron¹ walorów przyrodniczych a potrzeb¹ retencjono-

wania wód w powiecie kaliskim

PIŒMIENNICTWO

1. Dyrektywa 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 paŸdziernika 2000 r., ustanawiaj¹ca ramy wspólnotowego dzia³ania w dziedzinie polityki wodnej – Ramowa Dyrektywa Wodna (RDW).

2. Giergielaniec J., Koœcielniak St., 1986: Opinia hydrologiczna dotycz¹ca ustalenia zwi¹zku przyczynowego miêdzy robotami górniczymi prowadzonymi w odkrywce „Winiary” w Kaliszu a zaniku wody w studniach po³o¿onych w s¹siedztwie odkrywki. Instytut Geo- techniki Politechniki Wroc³awskiej (maszynopis).

3. Mioduszewski W., 2003: Ma³a retencja – ochrona zasobów wodnych i œrodowiska natu- ralnego. IMUZ, Falenty.

4. Mioduszewski W., 2006: Ma³e zbiorniki wodne. IMUZ, Falenty.

5. Ma³ecki Z., 2005: Zbiorniki retencyjne w powiecie kaliskim – Murowaniec k/KoŸminka, Wielowieœ Klasztorna k/Brzezin. Wydawnictwo Naukowe Gabriel Borowski, Lublin.

6. Ma³ecki Z., 2006, 2007: Wp³yw zbiorników retencyjnych na kszta³towanie œrodowiska i ochronê wód w powiecie kaliskim. AURA 10/06, 3/07.

NATURAL CONDITIONS OF DAM ALTER-LOCATION FOR THE WATER RESERVOIR

„NÊDZERZEW” NEAR KALISZ Summary

The protected scenery called the “Valley of the Swêdrnia River” dates back to the central Polish glaciation and is situated within the Kalisz Upland and the Prosna basin. The Valley of the Swêdrnia creates unique natural scenery characterized by numerous plant communities (714 species including 19 taxons under legal protection), meadow and wetland scenery, occurrence of radiations fog, meandering river, forest communities, existence of fowl regarded as dying out throughout Europe and Poland. The location of the preliminary designed dam at “Nedzerzew” water reservoir required an optimal solution which would be a compromise between natural conditions and the need to collect water. Every location of a water dam is an interference in the protected scenery to a larger or smaller extent.

Key words: protected scenery, water reservoir, dam.